基于51单片机的步进电机控制课程设计

基于51单片机的步进电机控制课程设计内容摘要：

开始启动时点击处于停止转动状态，当按下启动按键时，点击开始转动并以单四拍作为默认启动方式，用两个开关按键用于节拍控制，用键盘按键控制停止、启动、正转、反转。 用 8051 作为 总 控制芯片。 ULN2020 用于步进电机的驱动控制。 其中在键盘控制时用键盘扫描程序。 如图 总方案图。 图 总方案 图 控制按钮 单片机 8051 功率驱动 步进电机 沈阳航空航天大学课程设计报告 第 2 章 详细 设计方案 5 模块设计 步进电机的驱动 步进电 机的驱动采用 ULN2020，接到单片机的 ~， 如图 步进电机驱动和单片机连线图。 图 步进电机驱动和单片机连线 图 按键电路设计 键盘接口按不同 标准有不同分类方法，按键盘排布，可以分为独立方式（一组相互独立的键盘）和矩阵（一 行列组成矩阵）方式。 此次设计只用到了六 个按键，故可采用独立按键， ~ 分别接到 K1~K6。 其原理图如图 按键连线图。 沈阳航空航天大学课程设计报告 第 2 章 详细 设计方案 6 图 按键连线 图 时 钟 产生 及 复位 电路 时钟 电路部分晶振为 6MHz，其原理图如图 时钟产生及复位连线图。 图 时钟产生及复位连线 图 沈阳航空航天大学课程设计报告 第 2 章 详细 设计方案 7 主 程序 流程图 图 进入主程序，首先是对键盘扫描，调用步进电机相关数据控制电机转动，若检测到有键按下，则进行相应的处理。 流程图如下图 主程序流程图。 图 主程序 流程图 电 机 是 否 启动 正反转 双四拍 单四拍 是否停机 是 否 启 动 电机机 电机正转 电机反转 结束 开始 停机 N Y N N 反转 正转 Y Y if(i==0) If(i==3) if(i==1) 单双八拍 Y Y Y N N 启动电机 Y N 沈阳航空航天大学课程设计报告 第 3 章 调试及结果分析 8 第 3章 调试及结果分析 调试步骤及方法 本电路经调试符合题目要求，各项技术指标均达到设计的目的。 具体操作控制方法如下： 当电机启动按钮时，步进电机根据制定默认状态开始转动； 当电机停止按钮时，步进电机停止转动； 当电机 正转按钮时，步进电机正转； 当电机反转按钮时，步进电机反转； 当电机按钮 K1K0 为 00 时，步进电机单四拍工作； 当电机按钮 K1K0 为 01 时，步进电机双四拍工作； 当电机按钮 K1K0 为 11 时，步进电机单双八拍工作。 实验结果 及分析 故障一：首先在设计总体方案时，思路上出现了一些问题，我首先是想在中断里完成许多应在中断之外 完成的事，经过老师的指点，后来想清楚了。 只需在主函数调用就行了 ，并设定了一个参数对电机的 转动节拍 进行调控。 故障二：由于编写程序的经验不多，在计算电机节拍，并将其控制电 机时，遇到了一些问题，节拍 转换公式是找出来了，但怎样将其 节拍 表示出来，困惑了好久 ，最后还查阅资料才解决。 故 障三：在键盘扫描时不太懂怎么进行扫描 ， 总是不懂 地址的扫描和读数据 ，我以为是程序方面出了问题，后来 又仔细看了关于键盘扫描这些知识才弄明白了，最后扫描正。 沈阳航空航天大学课程设计报告 参考文献 9 参考文献 [1]王迎旭 .《单片机原理及及应用》 .北京：机械工业出版社 [2]张迎新 .《单片微型计算机原理、应用及接口技术》 .北京：国防工业出版社 [3]郭天祥 .《新概念 51 单片机 C 语言教程》 .北京：电子工业出版社 [4]蔡明文 冯先成编著 .《单片机课程设计》 .北京：华中科技大学出版社 [5]王晓明 .《电动机的单片机控制》 .北京航空航天大学出版社 [6]张毅刚 .刘杰 .MCS51 单片机原理及应用 [M].哈尔滨：哈尔冰工业大学出版社， 2020 沈阳航空航天大学课程设计报告 附录 1 10 附 录 1（ 源程序 ） include //头文件 include include define uint unsigned int //宏定义整形 define uchar unsigned char //宏定义字符型 void delay(uint xms)。 //延时函数，调整转速，数越小转的越快 void k。